CN115929516A - 进排气系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及进排气系统，适当控制EGR气体回流量。进排气系统具备：发动机、进气流道、排气流道、连接排气和进气流道的EGR流道、设在EGR流道中的EGR阀、和执行通过控制EGR阀开度来控制经EGR流道从排气流道回到进气流道的EGR气体的回流量的EGR控制的控制装置，在EGR流道中与EGR阀相比靠排气流道侧设置截止阀，在EGR流道中与EGR阀相比靠排气流道侧且与截止阀相比靠进气流道侧设置大气引入阀，控制装置执行学习在关闭截止阀、打开大气引入阀的状态下实际通过EGR阀的空气流量即实际流量与上述状态下通过EGR阀的空气流量的基准值即基准流量的关系的学习处理，并基于学习处理中的学习结果执行EGR控制。

Description

进排气系统
技术领域
本发明涉及进排气系统。
背景技术
作为发动机的进排气系统，例如存在如专利文献1所公开的、能够执行排气再循环(EGR：Exhaust Gas Recirculation)的系统。这样的进排气系统设置有EGR流道，用于连接排气流道和进气流道。在EGR中，通过排气流道流通的一部分废气经由EGR流道回流到进气流道。由此，发动机中的燃烧温度降低。因此，抑制了NOx的产生，减少了NOx的排放量。此外，还实现了提高燃料效率。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5387914号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在EGR流道中设置有EGR阀。通过控制EGR阀的开度，控制EGR气体的回流量，EGR气体是经由EGR流道从排气流道回流到进气流道的废气。在此，由于EGR阀上附着有灰尘等污垢，EGR流道中设置有EGR阀的部分的流道截面积减少，EGR气体的回流量有时会比设想流量减少。在这种情况下，由于EGR气体的回流量减少，可能发生燃料消耗恶化，NOx排放量增加，以及爆震抑制性能降低等。因此，即使在EGR阀上附着有灰尘等污垢的情况下，也希望适当控制EGR气体的回流量。
于是，本发明的目的在于提供一种能够适当控制EGR气体回流量的进排气系统。
用于解决技术问题的技术方案
为了解决上述技术问题，根据本发明一个实施方式的进排气系统，具备：发动机；进气流道，其与所述发动机连接；排气流道，其与所述发动机连接；EGR流道，其连接所述排气流道和所述进气流道；EGR阀，其设置在所述EGR流道中；以及控制装置，其执行EGR控制，该EGR控制通过控制所述EGR阀的开度，来控制经由所述EGR流道从所述排气流道回流到所述进气流道的EGR气体的回流量，其中，在所述EGR流道中，与所述EGR阀相比靠近所述排气流道侧设置至少一个截止阀，在所述EGR流道中，与所述EGR阀相比靠近所述排气流道侧、且与所述截止阀相比靠近所述进气流道侧设置至少一个大气引入阀，所述控制装置执行对于作为在关闭所述截止阀、打开所述大气引入阀的状态下实际通过所述EGR阀的空气流量的实际流量与作为在所述状态下通过所述EGR阀的空气流量的基准值的基准流量之间的关系进行学习的学习处理，基于所述学习处理中的学习结果执行所述EGR控制。
发明效果
根据本发明，可以适当地控制EGR气体的回流量。
附图说明
图1是表示本发明第一实施方式的进排气系统的示意性结构的示意图。
图2是表示本发明第一实施方式的控制装置的功能结构的一例的框图。
图3是表示在本发明的第一实施方式中控制装置执行的有关EGR控制的处理流程的一例的流程图。
图4是表示在本发明的第一实施方式中控制装置执行的有关学习处理的处理流程的一例的流程图。
图5是表示在本发明的第一实施方式中控制装置执行的第1学习处理的流程的一例的流程图。
图6是表示本发明第一实施方式的进排气系统中的在执行第1学习处理期间的气流的示意图。
图7是表示本发明第二实施方式的进排气系统的示意性结构的示意图。
图8是表示在本发明的第二实施方式中控制装置执行的有关学习处理的处理流程的一例的流程图。
图9是表示在本发明的第二实施方式中控制装置执行的第2学习处理的流程的一例的流程图。
图10是表示根据本发明第二实施方式的进排气系统中的在执行第2学习处理期间的气流的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行详细说明。该实施方式所示的具体的尺寸、材料、数值等只不过是用于容易理解发明的示例，除特别说明的情况以外，不限定本发明。此外，在本说明书及附图中，对于实质上具有相同的功能、结构的要素标注相同的符号而省略重复说明，另外，与本发明没有直接关系的要素省略图示。
(第一实施方式)
参照图1至图6对本发明第一实施方式的进排气系统1进行说明。
<结构＞
参考图1和图2对进排气系统1的结构进行说明。
图1是表示进排气系统1的大体构成的示意图。进排气系统1安装在车辆100上。如图1所示，进排气系统1包括发动机10、进气流道20、排气流道30、EGR流道40和控制装置50。
发动机10例如是火花点火式内燃机。发动机10具有多个气缸。活塞可滑动地设置在每个气缸内部，由活塞划分燃烧室。每个气缸设置有燃料喷射阀，用于向燃烧室喷射燃料。在燃烧室中形成包括空气和燃料的混合气体，并且该混合气体通过朝向燃烧室设置的火花塞的点火而燃烧。因此，活塞执行直线往复运动，并且动力传递到与每个气缸的活塞连接的曲轴。
发动机10的每个燃烧室经由进气口与进气流道20连通，并且经由排气口与排气流道30连通。每个气缸都设置有可以打开和关闭进气口的进气阀和可以打开和关闭排气口的排气阀。通过驱动进气阀和排气阀，将进气供应到燃烧室并从燃烧室排出废气。
进气流道20与发动机10连接。进气流道20是用于流通供应到发动机10的燃烧室的空气即进气的流道。从车辆100的外部吸入外部空气的进气口21设置在进气流道20的上游端。节流阀22设置在进气流道20中的进气口21的下游侧。节流阀22调节进入进气流道20并输送到发动机10的进气的流量。输送到发动机10的进气的流量根据节流阀22的开度而变化。进气歧管23设置在进气流道20中的节流阀22的下游侧。进气歧管23朝向发动机10的每个气缸分支并连接到每个气缸的进气口。如白色箭头所示，从进气口21进入进气流道20的空气依次通过节流阀22和进气歧管23并被输送到发动机10。
空气流量计24和进气压力传感器25设置在进气流道20中。空气流量计24设置在进气流道20中的节流阀22的上游侧。空气流量计24检测从进气口21进入进气流道20的空气的流量。进气压力传感器25设置在进气歧管23中。进气压力传感器25检测进气压力，该进气压力是进气歧管23中的进气的压力。
排气流道30与发动机10连接。排气流道30是用于流通从发动机10的燃烧室排出的废气的流道。将废气排出到车辆100的外部的排气口31设置在排气流道30的下游端。排气歧管32设置在排气流道30中。排气歧管32朝向发动机10的每个气缸分支并连接到每个气缸的排气口。如白色箭头所示，在排气流道30中，从发动机10排出的废气通过排气歧管32，然后从排气口31排出。
空燃比传感器33设置在排气流道30中。空燃比传感器33例如设置在排气流道30中的排气歧管32的下游侧。空燃比传感器33检测在排气流道30中流通的废气的空燃比。
EGR流道40连接排气流道30和进气流道20。如白色箭头所示，排气流道30中流通的一部分排气流入EGR流道40。流入EGR流道40的废气通过EGR流道40回流到进气流道20。这样，将一部分废气回流到进气流道20的技术被称为EGR。通过进行EGR，发动机10中的燃烧温度下降，抑制了NOx的产生，并减少了NOx的排放量。此外，还实现了提高燃料效率。在下文中，EGR流道40中流通的气体也称为EGR气体。EGR流道40中的排气流道30侧意味着上游侧，EGR流道40中的进气流道20侧意味着下游侧。
在图1的示例中，EGR流道40的上游端连接到排气流道30中的排气歧管32的下游侧。然而，EGR流道40的上游端也可以与排气歧管32连接。在图1的示例中，EGR流道40的下游端与进气歧管23连接。然而，EGR流道40的下游端可以连接到进气流道20中的进气歧管23的上游侧、且连接到节流阀22的下游侧。
EGR流道40中设置有EGR冷却器41。在EGR冷却器41内部流通的EGR气体通过与EGR冷却器41外部的空气热交换来冷却。在EGR流道40中的与EGR冷却器41相比靠近进气流道20侧设置EGR阀42。EGR阀42调节经由EGR流道40从排气流道30回流到进气流道20的EGR气体的回流量。EGR气体的回流量是在EGR流道40中流通的EGR气体的流量。通过调节EGR阀42的开度来调节EGR气体的回流量。
在进排气系统1中，EGR流道40设置有截止阀43和大气引入阀44。截止阀43相当于本发明的第1截止阀的一例。大气引入阀44相当于本发明的第1大气引入阀的一例。
在EGR流道40中的与EGR阀42相比靠近排气流道30侧、且与EGR冷却器41相比靠近进气流道20侧设置截止阀43。截止阀43可以打开和关闭排气流道30。当截止阀43打开时，处于在排气流道30中流通的EGR气体能够通过截止阀43的状态。当截止阀43关闭时，处于在排气流道30中流通的EGR气体不能通过截止阀43的状态。
在EGR流道40中的与EGR阀42相比靠近排气流道30侧、且与截止阀43相比靠近进气流道20侧设置大气引入阀44。大气引入阀44可以将大气引入EGR流道40中。例如，大气引入阀44可以打开和关闭在EGR流道40中从与EGR冷却器41相比靠近进气流道20侧进行分支并开口到大气中的分支流道。当大气引入阀44打开时，成为EGR流道40外的大气可以通过大气引入阀44且大气从大气引入阀44引入EGR流道40中的状态。当大气引入阀44关闭时，成为EGR流道40外的大气不能通过大气引入阀44并且大气不能从大气引入阀44引入EGR流道40中的状态。
控制装置50包括一个或多个处理器50a和连接到处理器50a的一个或多个存储器50b。处理器50a例如包括CPU(Central Processing Unit：中央处理器单元)。存储器50b例如包括ROM(Read Only Memory：只读存储器)和RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等。ROM是存储CPU使用的程序以及运算参数等的存储元件。RAM是临时存储用于由CPU执行的处理的变量和参数等数据的存储元件。
控制装置50与设置在进排气系统1中的各个装置通信。例如，控制装置50与节流阀22、空气流量计24、进气压力传感器25、空燃比传感器33、EGR阀42、截止阀43和大气引入阀44通信。控制装置50与各装置的通信使用例如CAN(Controller Area Network：控制器局域网)通信来实现。
图2是表示控制装置50的功能结构的一例的框图。例如，如图2所示，控制装置50具有取得部51和控制部52。此外，由取得部51或控制部52执行的包括下文说明的处理的各种处理，可以由处理器50a执行。具体而言，通过处理器50a执行存储在存储器50b中的程序来执行各种处理。
取得部51取得控制部52进行的处理中使用的各种信息并输出至控制部52。例如，取得部51从空气流量计24、进气压力传感器25和空燃比传感器33获取信息。
控制部52控制进排气系统1中的各个装置的操作。特别地，控制部52通过控制节流阀22、EGR阀42、截止阀43和大气引入阀44的操作来控制进排气系统1中的气流。
另外，本实施方式的控制装置50具有的功能可以被分配给多个设备，并且多个功能也可以由一个设备来实现。此外，控制装置50具有的功能被分配给多个设备时，该多个设备可以经由CAN等的通信总线相互连接。
<操作＞
参照图3至图6，对进排气系统1的操作进行说明。
在本实施方式中，控制装置50执行EGR控制，该EGR控制通过控制EGR阀42的开度来控制通过EGR流道40从排气流道30回流到进气流道20的EGR气体的回流量。这里，有时由于EGR阀上附着有灰尘等污垢，EGR流道40中设置有EGR阀42的部分的流道截面积会减少，EGR气体的回流量会减少。在这种情况下，由于EGR气体的回流量减少，可能发生燃料消耗恶化，NOx排放量增加，以及爆震抑制性能降低等。
因此，在本实施方式中，为了适当地控制EGR气体的回流量，控制装置50执行后述的学习处理，并且基于学习处理中的学习结果执行EGR控制。以下，在说明EGR控制的处理流程之后，说明与学习处理相关的处理流程。
图3是表示在本实施方式中控制装置50进行的有关EGR控制的处理流程的一例的流程图。图3所示的控制流程例如与后述的图4所示的学习处理相关的控制流程并行或顺序地反复执行。
当图3所示的控制流程开始时，首先，在步骤S101中，取得部51取得用于确定EGR阀42的目标开度的各种参数。作为各种参数可以列举出例如发动机10的负载、发动机10的转速、进气温度、以及从进气口21吸入的进气流量等。例如，在车辆100上设置有检测这些各种参数的传感器，取得部51能够从各传感器取得各种参数。
接下来，在步骤S102中，取得部51取得后述的学习处理的学习结果。如后所述，在学习处理中，学习作为实际通过EGR阀42的空气流量的实际流量与作为通过EGR阀42的空气流量的基准值的基准流量之间的关系。基准流量是在EGR阀42上未附着有灰尘等污垢的状态下通过EGR阀42的空气流量的假定值。在下文中，实际通过EGR阀42的空气流量简称为实际流量，通过EGR阀42的空气流量的基准值简称为基准流量。学习处理的学习结果例如存储在控制装置50的存储器50b中。
接下来，在步骤S103中，控制部52基于在步骤S101中取得的各种参数和在步骤S102中取得的学习结果，确定EGR阀42的目标开度。
在步骤S103中，控制部52以获得通过EGR控制适当地降低发动机10中的燃烧温度并且适当地实现了NOx排放量的减少和燃料效率的提高的EGR气体回流量的方式，确定目标开度。例如，控制部52基于在步骤S101中取得的各种参数确定目标开度的基准值，并且基于在步骤S102中取得的学习结果对所确定的目标开度的基准值进行调整，从而确定最终目标开度。另外，关于使用了学习处理的学习结果对目标开度进行调整的详细内容，将在后面叙述。
接下来，在步骤S104中，控制部52将EGR阀42的开度控制为目标开度，并且结束图3所示的控制流程。
图4是表示在本实施方式中控制装置50进行的有关学习处理的处理流程的一例的流程图。图4所示的控制流程例如与上述图3所示的EGR控制的控制流程并行或顺序地反复执行。
当图4所示的控制流程开始时，首先，在步骤S201中，控制部52判定是否满足学习处理的执行条件。
在学习处理中，学习通过EGR阀42的空气流量随着灰尘等污垢附着在EGR阀42上而变化的程度。因此，学习处理的执行条件例如也可以是判定为灰尘等污垢在EGR阀42上的附着量增大到一定程度。在满足这样的执行条件的情况下，通过执行学习处理，可以优化学习处理的时机。例如，当车辆100的行驶距离超过规定距离时，控制部52可以判定为灰尘等污垢在EGR阀42上的附着量增大到一定程度。另外，例如，当EGR阀42打开时间的累计超过规定时间时，控制部52可以判定为灰尘等污垢在EGR阀42上的附着量增大到一定程度。
此外，在学习处理中，如后所述，供应给发动机10的空气的量发生变化。此外，燃料喷射量也可以随着供应给发动机10的空气量的变化而变化。因此，发动机10的输出容易产生波动。因此，优选地，当车辆100稳定行驶并且发动机10的操作状态稳定时执行学习处理。由此，可以提高学习处理的精度。因此，学习处理的执行条件例如也可以是判定为车辆100处于稳定行驶中。稳态行驶意味着车辆100在行驶条件稳定的状态下行驶。通过在满足这样的执行条件的情况下执行学习处理，即使发动机10的输出发生变化，也可以在车辆100的行为不易变得不稳定的时机执行学习处理。例如，当发动机10的转速等在规定时间内变化不大而稳定时，控制部52可以判定为车辆100处于稳定行驶中。
当车辆100除了发动机10之外还包括驱动用电动机作为驱动源时，车辆100可以执行使用发动机10的输出和驱动用电动机的输出两者进行行驶的HEV模式。在这种情况下，学习处理的执行条件例如可以是正在执行HEV模式中。例如，在执行HEV模式时执行学习处理的情况下，则控制部52可以通过根据由学习处理引起的发动机10的输出变化来控制驱动用电动机的输出，来抑制赋予车辆100的驱动力的变化。因此，抑制了由于执行学习处理而导致的车辆100的行为不稳定。
另外，虽然在上面描述了学习处理的执行条件的示例，但是执行条件可以是除上面描述的示例以外的条件。另外，满足多个条件也可以成为执行条件。例如，满足作为上述执行条件的示例而说明的三个条件中的两个以上条件也可以成为执行条件。
如果判定为不满足学习处理的执行条件(步骤S201中的否)，则不进行学习处理，图4所示的控制流程结束。另一方面，如果判定为满足学习处理的执行条件(步骤S201中的是)，则处理进行到步骤S202。在步骤S202中，控制部52执行第1学习处理，图4所示的控制流程结束。
如上所述，在本实施方式中，控制装置50在学习处理中执行第1学习处理。在下文中，参照图5对第1学习处理的流程的一例进行说明。
图5是表示在本实施方式中控制装置50进行的第1学习处理的流程的一例的流程图。图5所示的控制流程在图4所示的控制流程中的步骤S202中进行。
当图5所示的控制流程开始时，首先，在步骤S301中，控制部52关闭截止阀43。因此，处于在排气流道30中流通的EGR气体不能通过截止阀43的状态。
接下来，在步骤S302中，控制部52打开大气引入阀44。由此，处于EGR流道40外的大气可以通过大气引入阀44并且大气从大气引入阀44引入EGR流道40中的状态。
图6是表示进排气系统1中的在执行第1学习处理期间的气流的示意图。如上所述，在第1学习处理中，处于关闭截止阀43并且打开大气引入阀44的第1状态。在第1状态下，如图6中的白色箭头所示，大气从大气引入阀44引入EGR流道40中。这里，进气歧管23的内部形成负压。因此，引入EGR流道40中的空气通过EGR阀42并被输送到进气歧管23中。在下文中，返回到图5继续进行说明。
在步骤S302之后，在步骤S303中，控制部52将EGR阀42的开度控制为初始值。
如后所述，在第1学习处理中，针对EGR阀42的彼此不同的多个开度中的每一个，控制装置50学习作为实际通过EGR阀42的空气流量的实际流量与作为通过EGR阀42的空气流量的基准值的基准流量之间的关系。首先，在EGR阀42的开度被控制为初始值的状态下，控制装置50学习实际流量和基准流量之间的关系。之后，控制装置50变更EGR阀42的开度，然后学习实际流量和基准流量之间的关系。以这种方式，通过重复EGR阀42的开度的变更以及实际流量与基准流量之间的关系的学习，对每个开度进行学习。
接下来，在步骤S304中，控制部52计算作为实际通过EGR阀42的空气流量的实际流量。
例如，控制部52可以基于空气流量计24的检测结果、空燃比传感器33的检测结果和发动机10的燃料喷射量来计算实际流量。具体而言，控制部52可以基于空燃比传感器33的检测结果和发动机10的燃料喷射量来计算供应给发动机10的空气的总流量。然后，控制部52可以计算供应给发动机10的空气总流量与从进气口21吸入进气流道20的空气流量之间的差作为实际流量。可以基于空气流量计24的检测结果取得从进气口21吸入进气流道20的空气流量。
当执行用于将空燃比维持在目标值的控制时，随着基于第1学习处理从EGR阀42向发动机10供应空气，燃料喷射量增加。控制部52可以基于像这样增加的燃料喷射量的增加量、空气流量计24的检测结果和空燃比传感器33的检测结果来计算实际流量。另外，当在进排气系统1中设置用于检测实际流量或实质上可换算为实际流量的物理量的传感器时，控制部52可以从该传感器取得实际流量。
接下来，在步骤S305中，控制部52基于EGR阀42的开度和进气压力计算作为通过EGR阀42的空气流量的基准值的基准流量。进气压力是进气歧管23中的进气压力，可以基于进气压力传感器25的检测结果取得。
如上所述，基准流量是在EGR阀42上未附着有灰尘等污垢的状态下通过EGR阀42的空气流量的假定值。EGR阀42的开度越大，EGR流道40中设置有EGR阀42的部分的流道截面积越大，因此通过EGR阀42的空气的流量越大。因此，例如，EGR阀42的开度越大，控制部52计算作为基准流量的值越大。此外，由于进气压力越低，在EGR阀42的上游侧和下游侧之间的压差越大，因此通过EGR阀42的空气的流量越大。因此，例如，吸气压越低，控制部52计算作为基准流量的值越大。
接下来，在步骤S306中，控制部52学习在步骤S304中计算出的实际流量与在步骤S305中计算出的基准流量之间的关系。例如，控制部52提取实际流量与基准流量之间的关系，并将其存储在控制装置50的存储器50b中。
作为实际流量与基准流量之间的关系，例如可以列举出实际流量与基准流量的比率。另外，作为实际流量与基准流量之间的关系，也可以学习上述比率以外的内容。例如，控制部52可以学习实际流量与基准流量之间的差作为实际流量与基准流量之间的关系。
接下来，在步骤S307中，控制部52判定对EGR阀42的所有开度的学习是否完成。此外，作为第1学习处理中的学习对象的多个开度可以被设定为等间隔，也可以被设定为不等间隔。
如果判定为对所有开度的学习已经完成(步骤S307中为是)，则图5所示的控制流程结束，第1学习处理结束。另一方面，如果判定为没有完成对所有开度的学习(步骤S307中为否)，则处理进行到步骤S308。
在步骤S308中，控制部52将EGR阀42的开度变更为未学习的开度，处理返回到步骤S304。因此，针对变更后的开度，进行实际流量与基准流量之间的关系的学习。
如上所述，控制装置50在学习处理中学习作为实际通过EGR阀42的空气流量的实际流量与作为通过EGR阀42的空气流量的基准值的基准流量之间的关系。因此，可以学习通过EGR阀42的空气的流量随着灰尘等污垢附着在EGR阀42上而变化的程度。然后，如上所述，控制装置50基于学习处理中的学习结果执行EGR控制。因此，在EGR控制中，可以考虑由于灰尘等污垢附着在EGR阀42上导致EGR气体的回流量减少的程度，控制EGR阀42的开度。
这里，在EGR控制中，如果控制EGR阀42的开度而不考虑EGR阀42上附着灰尘等污垢导致EGR气体回流量减少的程度，则可以设想为EGR气体的回流量小于期望的回流量。例如，在上述图3的控制流程中，假如控制部52仅基于在步骤S101中取得的各种参数确定EGR阀42的目标开度，则EGR气体的回流量小于期望的回流量，从而可能发生燃料消耗的恶化、NOx排放量的增加、以及爆震抑制性能的降低等。
另一方面，在本实施方式中，在上述图3的控制流程中，控制部52基于在步骤S101中取得的各种参数和在步骤S102中取得的学习结果来确定EGR阀42的目标开度。例如，控制部52将基于在步骤S101中取得的各种参数确定的目标开度的基准值用实际流量与基准流量的比率去除，将得到的开度确定为最终的目标开度。因此，可以根据因灰尘等污垢附着在EGR阀42上导致EGR气体回流量减少的程度来增大EGR阀42的开度，从而可以获得适当地实现了NOx排放量的减少和燃料效率的提高的EGR气体的回流量。
如上所述，根据本实施方式，在EGR控制中，可以考虑由于灰尘等污垢附着在EGR阀42上导致EGR气体回流量减少的程度来控制EGR阀42的开度。因此，即使灰尘等污垢附着在EGR阀42上，也可以适当地控制EGR气体的回流量。因此，可以抑制燃料消耗的恶化、NOx排放量的增加、以及爆震抑制性能的降低等。
<效果＞
对进排气系统1的效果进行说明。
在本实施方式的进排气系统1中，在EGR流道40中，与EGR阀42相比靠近排气流道30侧设置至少一个截止阀43，在EGR流道40中，与EGR阀42相比靠近排气流道30侧、且与截止阀43相比靠近进气流道20侧设置至少一个大气引入阀44。控制装置50执行对于作为在关闭截止阀43并打开大气引入阀44的状态下实际通过EGR阀42的空气流量的实际流量与作为在上述状态下通过EGR阀42的空气流量的基准值的基准流量之间的关系进行学习的学习处理，并基于学习处理中的学习结果执行EGR控制。因此，在EGR控制中，可以考虑由于灰尘等污垢附着在EGR阀42上导致EGR气体回流量减少的程度来控制EGR阀42的开度。因此，即使灰尘等污垢附着在EGR阀42上，也可以适当地控制EGR气体的回流量。因此，可以抑制燃料消耗的恶化、NOx排放量的增加、以及爆震抑制性能的降低等。
这里，截止阀43和大气引入阀44的位置不限于上述示例。例如，截止阀43可以如后述的图7的截止阀45所示，设置在EGR流道40中与EGR冷却器41相比靠近排气流道30侧。此外，例如，大气引入阀44可以如后述的图7的大气引入阀46所示，设置在EGR流道40中与EGR冷却器41相比靠近排气流道30侧、且设置在与截止阀45相比靠近进气流道20侧。
然而，截止阀43优选地设置在EGR流道40中与EGR阀42相比靠近排气流道30侧、且设置在与EGR冷却器41相比靠近进气流道20侧，大气引入阀44优选地设置在EGR流道40中与EGR阀42相比靠近排气流道30侧、且设置在与截止阀43相比靠近进气流道20侧。因此，在学习处理中，可以精确地学习作为实际通过EGR阀42的空气流量的实际流量与作为通过EGR阀42的空气流量的基准值的基准流量之间的关系。例如，在排除EGR冷却器41的状态对实际流量与基准流量之间的关系给予的影响的基础上，可以学习实际流量与基准流量之间的关系。因此，可以精确地学习通过EGR阀42的空气流量随着灰尘等污垢附着在EGR阀42上而变化的程度。
此外，在本实施方式的进排气系统1中，优选地，控制装置50在学习处理中针对EGR阀42的彼此不同的多个开度中的每一个开度学习实际流量与基准流量之间的关系。这里，实际流量与基准流量之间的关系可以随着EGR阀42的开度而不同。因此，通过针对EGR阀42的每个开度学习实际流量与基准流量之间的关系，可以适当地学习EGR阀42的每个开度的实际流量与基准流量之间的关系。因此，考虑由于灰尘等污垢附着在EGR阀42上导致EGR气体回流量减少的程度，从而更适当地实现控制EGR阀42的开度。
此外，在本实施方式的进排气系统1中，优选控制装置50根据EGR阀42的开度改变基准流量。另外，改变基准流量换言之是变更基准流量的设定值。因此，在EGR阀42上未附着有灰尘等污垢的状态下，可以适当地将与通过EGR阀42的空气流量的假定值接近的值设定为基准流量。因此，可以适当地学习实际流量与基准流量之间的关系。特别地，在学习处理中，通过根据EGR阀42的开度改变基准流量，适当地实现了针对EGR阀42的每个开度学习实际流量与基准流量之间的关系。
(第二实施方式)
参照图7至图10对本发明的第二实施方式的进排气系统1A进行说明。
<结构＞
参考图7对进排气系统1A的结构进行说明。
图7是表示进排气系统1A的示意性结构的示意图。进排气系统1A与上述进排气系统1相同，安装在车辆100上。与上述进排气系统1相比，进排气系统1A的不同之处在于在EGR流道40中还设置有截止阀45和大气引入阀46。
截止阀45相当于本发明的第2截止阀的一例。大气引入阀46相当于本发明的第2大气引入阀的一例。
截止阀45设置在EGR流道40中的与EGR冷却器41相比靠近排气流道30侧。截止阀45与上述截止阀43相同，可以打开和关闭排气流道30。当截止阀45打开时，处于在排气流道30中流通的EGR气体能够通过截止阀45的状态。当截止阀45关闭时，处于在排气流道30中流通的EGR气体不能通过截止阀45的状态。
大气引入阀46设置在EGR流道40中的与EGR冷却器41相比靠近排气流道30侧、且与截止阀45相比靠近进气流道20侧。与上述大气引入阀44相同，大气引入阀46可以将大气引入EGR流道40中。例如，大气引入阀46可以打开和关闭在EGR流道40中从与EGR冷却器41相比靠近排气流道30侧进行分支并开口到大气中的分支流道。当大气引入阀46打开时，处于EGR流道40外的大气可以通过大气引入阀46并且大气从大气引入阀46引入EGR流道40中的状态。当大气引入阀46关闭时，处于EGR流道40外的大气不能通过大气引入阀46并且大气不能从大气引入阀46引入EGR流道40中的状态。
在进排气系统1A中，除了节流阀22、EGR阀42、截止阀43和大气引入阀44的操作之外，控制装置50的控制部52还控制截止阀45和大气引入阀46的操作。
<操作＞
参照图8至图10，对进排气系统1A的操作进行说明。
在本实施方式中，控制装置50与上述第一实施方式相同执行EGR控制。与EGR控制有关的处理流程与上述图3所示的控制流程相同。这里，在本实施方式中，与上述第一实施方式不同，在学习处理中，除了上述第1学习处理之外，控制装置50还执行第2学习处理。
图8是表示在本实施方式中控制装置50进行的有关学习处理的处理流程的一例的流程图。图8所示的控制流程例如与上述图3所示的EGR控制的控制流程并行或顺序地反复执行。
在图8所示的控制流程中，与上述图4所示的控制流程相比，不同之处在于在步骤S202之后追加了步骤S203。具体而言，在图8所示的控制流程中，在步骤S202中，控制部52与上述图4所示的控制流程相同执行第1学习处理。此外，第1学习处理的流程与上述图5所示的控制流程相同。在步骤S202之后，在步骤S203中，控制部52执行第2学习处理，图8所示的控制流程结束。
图9是表示在本实施方式中控制装置50进行的第2学习处理的流程的一例的流程图。图9所示的控制流程在图8所示的控制流程中的步骤S203中进行。
当图9所示的控制流程开始时，首先，在步骤S401中，控制部52打开截止阀43。由此，处于在排气流道30中流通的EGR气体能够通过截止阀43的状态。
接下来，在步骤S402中，控制部52关闭大气引入阀44。由此，处于EGR流道40外的大气不能通过大气引入阀44并且大气不能从大气引入阀44引入EGR流道40中的状态。
接下来，在步骤S403中，控制部52关闭截止阀45。因此，处于在排气流道30中流通的EGR气体不能通过截止阀45的状态。
接下来，在步骤S404中，控制部52打开大气引入阀46。由此，处于EGR流道40外的大气可以通过大气引入阀46并且大气从大气引入阀46引入EGR流道40中的状态。
图10是表示进排气系统1A中的在执行第2学习处理期间的气流的示意图。如上所述，在第2学习处理中，处于打开截止阀43、关闭截止阀45、关闭大气引入阀44、打开大气引入阀46的第2状态。在第2状态下，如图10中的白色箭头所示，大气从大气引入阀46引入EGR流道40中。这里，进气歧管23的内部形成负压。因此，引入EGR流道40中的空气通过EGR冷却器41和EGR阀42并被输送到进气歧管23中。在下文中，返回到图9继续进行说明。
在步骤S404之后，在步骤S405中，控制部52完全打开EGR阀42。即，控制部52将EGR阀42的开度控制为最大开度。
接下来，在步骤S406中，控制部52计算作为实际通过EGR阀42的空气流量的实际流量。步骤S406中的实际流量的计算与上述图5的步骤S304中的实际流量的计算相同。
接下来，在步骤S407中，控制部52基于EGR阀42的开度和进气压力计算作为通过EGR阀42的空气流量的基准值的基准流量。步骤S407中的基准流量的计算与上述图5的步骤S305中的基准流量的计算相同。
接下来，在步骤S408中，控制部52学习在步骤S406中计算出的实际流量与在步骤S407中计算出的基准流量之间的关系，图9所示的控制流程结束，第2学习处理结束。例如，控制部52提取实际流量与基准流量之间的关系，并将其存储在控制装置50的存储器50b中。步骤S408中的实际流量与基准流量的关系的学习与上述图5的步骤S306中的实际流量与基准流量的关系的学习相同。如上所述，在第1学习处理中，针对EGR阀42的彼此不同的多个开度中的每一个，学习实际流量与基准流量之间的关系，而在第2学习处理中，例如仅针对EGR阀42完全打开的状态学习实际流量与基准流量之间的关系。
如上所述，除了第1学习处理之外，控制装置50在学习处理中还执行第2学习处理。在第1学习处理中，通过EGR阀42的空气不通过EGR冷却器41。因此，在第1学习处理中，在排除EGR冷却器41的状态对实际流量与基准流量之间的关系给予的影响的基础上，学习实际流量与基准流量之间的关系。另一方面，在第2学习处理中，通过EGR阀42的空气也通过EGR冷却器41。因此，在第2学习处理中，通过学习实际流量与基准流量之间的关系，可以学习EGR冷却器41的状态对通过EGR阀42的空气流量给予的影响。
例如，当灰尘等污垢附着在EGR冷却器41上时，EGR冷却器41中的流道截面积减少，EGR气体的回流量减少。在第2学习处理中，可以学习通过EGR阀42的空气流量随着灰尘等污垢附着在EGR冷却器41上而变化的程度。特别地，在图9的处理示例中，在EGR阀42完全打开的状态下执行第2学习处理。当EGR阀42完全打开时，通过EGR阀42的空气流量难以受灰尘等污垢附着在EGR阀42上的影响。因此，在第2学习处理中，可以精确地学习通过EGR阀42的空气流量随着灰尘等污垢附着在EGR冷却器41上而变化的程度。
然后，如上所述，控制装置50基于学习处理中的学习结果执行EGR控制。也就是说，控制装置50基于第1学习处理中的学习结果以及第2学习处理中的学习结果执行EGR控制。因此，在EGR控制中，可以考虑由于灰尘等污垢附着在EGR冷却器41上导致EGR气体的回流量减少的程度来控制EGR阀42的开度。
例如，在本实施方式中，在上述图3的控制流程的步骤S103中，控制部52首先基于在步骤S101中取得的各种参数来确定目标开度的基准值。然后，控制部52将所确定的目标开度的基准值用在第1学习处理中学习的实际流量与基准流量的比率去除，然后再用在第2学习处理中学习的实际流量与基准流量的比率去除。控制部52确定以这种方式获得的开度作为最终的目标开度。因此，除了由于灰尘等污垢附着在EGR阀42上导致EGR气体的回流量减少的程度之外，还可以根据由于灰尘等污垢附着在EGR冷却器41上导致EGR气体的回流量减少的程度，来增大EGR阀42的开度。因此，可以获得更适当地实现了NOx排放量的减少和燃料效率的提高的EGR气体回流量。
如上所述，根据本实施方式，在EGR控制中，可以考虑由于灰尘等污垢附着在EGR阀42上导致EGR气体回流量减少的程度，并且考虑由于灰尘等污垢附着在EGR冷却器41上导致EGR气体回流量减少的程度，来控制EGR阀42的开度。因此，即使灰尘等污垢附着在EGR阀42上时，也可以更适当地控制EGR气体的回流量。因此，可以更好地抑制燃料消耗的恶化、NOx排放量的增加、以及爆震抑制性能的降低等。
<效果＞
对进排气系统1A的效果进行说明。
在本实施方式的进排气系统1A中，在EGR流道40中，与EGR冷却器41相比靠近排气流道30侧还设置截止阀45，在EGR流道40中，与EGR冷却器41相比靠近排气流道30侧、且与截止阀45相比靠近进气流道20侧还设置大气引入阀46。在学习处理中，除了第1学习处理之外，控制装置50还执行对于在打开截止阀43、关闭截止阀45、关闭大气引入阀44和打开大气引入阀46的第2状态下的实际流量与基准流量之间的关系进行学习的第2学习处理。因此，在EGR控制中，可以考虑由于灰尘等污垢附着在EGR阀42上导致EGR气体回流量减少的程度，考虑由于灰尘等污垢附着在EGR冷却器41上导致EGR气体回流量减少的程度，来控制EGR阀42的开度。因此，即使灰尘等污垢附着在EGR阀42上时，也可以更适当地控制EGR气体的回流量。因此，可以更好地抑制燃料消耗的恶化、NOx排放量的增加、以及爆震抑制性能的降低等。
以上，参照附图对本发明的优选实施方式进行了说明，但是本发明当然不限于上述的实施方式，权利要求书所记载的范畴内的各种变更例或修改例当然也属于本发明的技术范围。
例如，本说明书中使用流程图说明的处理也可以不必以流程图中所示的顺序执行。另外，也可以采用追加的处理步骤，也可以省略一部分处理步骤。
符号说明
1   进排气系统
1A  进排气系统
10  发动机
20  进气流道
21  进气口
22  节流阀
23  进气歧管
24  空气流量计
25  进气压力传感器
30  排气流道
31  排气口
32  排气歧管
33  空燃比传感器
40  EGR流道
41  EGR冷却器
42  EGR阀
43  截止阀(第1截止阀)
44  大气引入阀(第1大气引入阀)
45  截止阀(第2截止阀)
46  大气引入阀(第2大气引入阀)
50  控制装置
50a 处理器
50b 存储器
51  取得部
52  控制部
100 车辆。

Claims (9)

1.一种进排气系统，包括：
发动机；
进气流道，其与所述发动机连接；
排气流道，其与所述发动机连接；
EGR流道，其连接所述排气流道和所述进气流道；
EGR阀，其设置在所述EGR流道中；以及
控制装置，其执行EGR控制，该EGR控制是通过控制所述EGR阀的开度，来控制经由所述EGR流道从所述排气流道回流到所述进气流道的EGR气体的回流量，
其中，在所述EGR流道中，与所述EGR阀相比靠近所述排气流道侧设置至少一个截止阀，
在所述EGR流道中，与所述EGR阀相比靠近所述排气流道侧、且与所述截止阀相比靠近所述进气流道侧设置至少一个大气引入阀，
所述控制装置执行对于作为在关闭所述截止阀、打开所述大气引入阀的状态下实际通过所述EGR阀的空气流量的实际流量与作为在所述状态下通过所述EGR阀的空气流量的基准值的基准流量之间的关系进行学习的学习处理，并且基于所述学习处理中的学习结果执行所述EGR控制。
2.根据权利要求1所述的进排气系统，其中，
在所述学习处理中，针对所述EGR阀的彼此不同的多个所述开度中的每一个，所述控制装置学习所述实际流量与所述基准流量之间的关系。
3.根据权利要求1所述的进排气系统，其中，
所述控制装置根据所述EGR阀的所述开度改变所述基准流量。
4.根据权利要求2所述的进排气系统，其中，
所述控制装置根据所述EGR阀的所述开度改变所述基准流量。
5.根据权利要求1所述的进排气系统，其中，
在所述EGR流道中，与所述EGR阀相比靠近所述排气流道侧设置EGR冷却器，
在所述EGR流道中，与所述EGR阀相比靠近所述排气流道侧、且与所述EGR冷却器相比靠近所述进气流道侧设置第1截止阀作为所述截止阀，
在所述EGR流道中，与所述EGR阀相比靠近所述排气流道侧、且与所述第1截止阀相比靠近所述进气流道侧，设置第1大气引入阀作为所述大气引入阀，
在所述学习处理中，所述控制装置执行对于在关闭所述第1截止阀、打开所述第1大气引入阀的第1状态下的所述实际流量与所述基准流量之间的关系进行学习的第1学习处理。
6.根据权利要求2所述的进排气系统，其中，
在所述EGR流道中，与所述EGR阀相比靠近所述排气流道侧设置EGR冷却器，
在所述EGR流道中，与所述EGR阀相比靠近所述排气流道侧、且与所述EGR冷却器相比靠近所述进气流道侧设置第1截止阀作为所述截止阀，
在所述EGR流道中，与所述EGR阀相比靠近所述排气流道侧、且与所述第1截止阀相比靠近所述进气流道侧，设置第1大气引入阀作为所述大气引入阀，
在所述学习处理中，所述控制装置执行对于在关闭所述第1截止阀、打开所述第1大气引入阀的第1状态下的所述实际流量与所述基准流量之间的关系进行学习的第1学习处理。
7.根据权利要求3所述的进排气系统，其中，
在所述EGR流道中，与所述EGR阀相比靠近所述排气流道侧设置EGR冷却器，
在所述EGR流道中，与所述EGR阀相比靠近所述排气流道侧、且与所述EGR冷却器相比靠近所述进气流道侧设置第1截止阀作为所述截止阀，
在所述EGR流道中，与所述EGR阀相比靠近所述排气流道侧、且与所述第1截止阀相比靠近所述进气流道侧，设置第1大气引入阀作为所述大气引入阀，
在所述学习处理中，所述控制装置执行对于在关闭所述第1截止阀、打开所述第1大气引入阀的第1状态下的所述实际流量与所述基准流量之间的关系进行学习的第1学习处理。
8.根据权利要求4所述的进排气系统，其中，
在所述EGR流道中，与所述EGR阀相比靠近所述排气流道侧设置EGR冷却器，
在所述EGR流道中，与所述EGR阀相比靠近所述排气流道侧、且与所述EGR冷却器相比靠近所述进气流道侧设置第1截止阀作为所述截止阀，
在所述EGR流道中，与所述EGR阀相比靠近所述排气流道侧、且与所述第1截止阀相比靠近所述进气流道侧，设置第1大气引入阀作为所述大气引入阀，
在所述学习处理中，所述控制装置执行对于在关闭所述第1截止阀、打开所述第1大气引入阀的第1状态下的所述实际流量与所述基准流量之间的关系进行学习的第1学习处理。
9.根据权利要求5-8中任一项所述的进排气系统，其中，
在所述EGR流道中，与所述EGR冷却器相比靠近所述排气流道侧还设置第2截止阀作为所述截止阀，
在所述EGR流道中，与所述EGR冷却器相比靠近所述排气流道侧、且与所述第2截止阀相比靠近所述进气流道侧，还设置第2大气引入阀作为所述大气引入阀，
在所述学习处理中，除了所述第1学习处理之外，所述控制装置还执行第2学习处理，该第2学习处理对于在打开所述第1截止阀、关闭所述第2截止阀、关闭所述第1大气引入阀、打开所述第2大气引入阀的第2状态下的所述实际流量与所述基准流量之间的关系进行学习。
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